真空泵運作機制:儀器配備高性能真空泵,,其作用是迅速抽出蒸餾系統(tǒng)內(nèi)的空氣,,從而降低系統(tǒng)壓力。真空泵通過機械運轉(zhuǎn),,例如旋片式真空泵,,利用偏心轉(zhuǎn)子上的旋片在泵腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn),周期性地改變泵腔容積,,使氣體從進氣口被吸入泵腔,,再通過排氣口排出,以此持續(xù)降低系統(tǒng)內(nèi)的氣壓,,達到實驗所需的減壓條件,。
壓力調(diào)節(jié)與穩(wěn)定系統(tǒng):僅靠真空泵抽氣還不夠,壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)能精確調(diào)控系統(tǒng)壓力,。該系統(tǒng)包含壓力傳感器,,它實時監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)壓力值,并將數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng),??刂葡到y(tǒng)根據(jù)預設(shè)壓力值,通過調(diào)節(jié)閥門開度等方式,,控制氣體進出量,,確保壓力穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi),如 1mmHg - 4mmHg,,為蒸餾實驗提供穩(wěn)定的減壓環(huán)境,。
加熱與熱量傳遞:儀器的加熱裝置采用平行式電爐結(jié)構(gòu),,能為蒸餾燒瓶中的石油產(chǎn)品均勻供熱,。當電流通過電爐絲,,電能轉(zhuǎn)化為熱能,熱量以熱輻射和熱傳導的方式傳遞給燒瓶,。燒瓶中的石油產(chǎn)品吸收熱量后,,分子運動加劇,開始由液態(tài)逐漸轉(zhuǎn)化為氣態(tài),。在初始階段,,可根據(jù)實驗要求,以較快速度升溫,,使樣品快速達到蒸發(fā)的起始溫度,。
蒸汽的產(chǎn)生與上升:隨著溫度升高,石油產(chǎn)品中沸點較低的組分先達到沸點,,分子獲得足夠能量克服分子間作用力,,從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),形成蒸汽,。這些蒸汽由于密度小于周圍空氣,,會自然上升,通過蒸餾燒瓶的支管進入冷凝管,。
冷凝與收集:上升的蒸汽進入冷凝管后,,遇到冷凝管內(nèi)低溫的循環(huán)冷卻水。冷凝管一般采用蛇形或直形結(jié)構(gòu),,增大蒸汽與冷卻水的接觸面積,。蒸汽中的氣態(tài)分子與冷凝管內(nèi)壁接觸,,熱量傳遞給冷卻水,,蒸汽溫度降低,重新凝結(jié)為液態(tài),,沿著冷凝管內(nèi)壁流至接受瓶中被收集起來,。通過控制冷卻水的溫度,可確保蒸汽有效冷凝,。
溫度監(jiān)測系統(tǒng):儀器使用玻璃溫度傳感器或特制鉑電阻(Pt100)傳感器來精準測量蒸餾過程中的溫度。這些傳感器對溫度變化極為敏感,,能快速感知樣品,、蒸汽及冷凝液的溫度。傳感器將溫度信號轉(zhuǎn)化為電信號,,傳輸給儀器的控制系統(tǒng),,控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的溫度數(shù)據(jù),實時顯示溫度數(shù)值,,并按照 GB/T 9168 標準要求,,對加熱過程進行調(diào)控,,確保升溫速率符合規(guī)定,例如在特定階段以每分鐘若干攝氏度的速度升溫,。
液位監(jiān)測原理:為了準確測量餾出液的體積,,儀器配備液位監(jiān)測裝置。部分先進的儀器采用進口紅外液位傳感器,,利用紅外線在不同介質(zhì)中傳播特性的差異來檢測液位,。當紅外線發(fā)射端發(fā)出的紅外線照射到液體表面時,部分紅外線被反射,,反射光被接收端接收,。隨著液體體積增加,液位上升,,反射光的強度和角度發(fā)生變化,,傳感器根據(jù)這些變化計算出液位高度,并將數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng),,進而得出餾出液的體積,,實現(xiàn)對蒸餾過程的精確監(jiān)測。
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